基于實時共享的ETC運營平臺研究

廣東工業(yè)大學自動化學院　陳　東　蔡延光　謝湘平

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基于實時共享的ETC運營平臺研究

廣東工業(yè)大學自動化學院陳東蔡延光謝湘平

【摘要】針對ETC（Electronic Toll Collection，不停車電子收費）系統(tǒng)運營管理水平低、維護費用高、問題反饋慢、客服服務(wù)滯后、ETC用戶數(shù)量增長減緩以及ETC使用狀況監(jiān)管力度不足等問題，研發(fā)一套ETC運營支撐平臺，通過該平臺為ETC的運營管理提供有力的支撐，實現(xiàn)ETC系統(tǒng)運營管理的精細化、科學化、全方位支撐以及主動式服務(wù)，達到平臺能力及應(yīng)用的可成長、可擴充，創(chuàng)造面向未來的智能交通系統(tǒng)框架。

【關(guān)鍵詞】ETC；運營支撐平臺；遠程監(jiān)控；實時共享；智能交通

0　引言

ETC收費方式是目前世界上先進的路橋收費方式。ETC系統(tǒng)的核心技術(shù)一5.8GHz微波專用短程通信（Dedicated Short Range Communication，DSRC）先進的通信功能，為ITS領(lǐng)域中實現(xiàn)車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施、車輛與車輛之間提供單向或雙向交互式通信服務(wù)，從而使車輛能夠享用交通信息網(wǎng)絡(luò)中的各種資源，同時也為交通信息中心提供行駛車輛的有關(guān)數(shù)據(jù)等功能提供了技術(shù)手段[1~2]。

ETC系統(tǒng)具有如下三大優(yōu)勢：（1）提高車輛通過效率。經(jīng)過計算，使用ETC裝置每一輛車可以節(jié)省最少10秒鐘的停車繳費時間，安裝了ETC裝置的汽車通過收費站平均時間由14秒降低到3秒，1條ETC車道的通行能力相當于5條MTC（人工收費）車道。研究統(tǒng)計表明，ETC車道通行能力為1000輛/小時，單車道通行能力與人工收費車道相比增加了740多輛，也就是說從ETC車道通行，至少節(jié)省了三分之二以上的時間。（2）節(jié)能減排。ETC也可大大節(jié)約能源和尾氣排放，研究數(shù)據(jù)表明，每一萬次ETC交易，將節(jié)約3140升燃油消耗，并減少55.96千克各類污染物的排放。所以，電子收費系統(tǒng)的實施，對于減少資源消耗，降低城市污染，構(gòu)建綠色交通和建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的新北京交通體系具有重要的意義。（3）經(jīng)濟效益和社會效益。剛并入全國ETC聯(lián)網(wǎng)的廣東，高速公路聯(lián)網(wǎng)里程約6000公里，已建成ETC車道1325條，實現(xiàn)了主線收費站100%的覆蓋率和匝道收費站90%的覆蓋率。廣東納入全國ETC聯(lián)網(wǎng)后，粵通卡也將通行聯(lián)網(wǎng)省市，從而帶來了社會效益和經(jīng)濟效益。

同時，隨著ETC建設(shè)規(guī)模的逐步擴大及其用戶量的不斷增加，ETC車道系統(tǒng)在運營中遇到的各種問題也不斷浮現(xiàn)。目前，比較常見的問題[3~5]包括ETC運營管理水平低、維護費用高、問題反饋慢、客服服務(wù)滯后、ETC用戶數(shù)量增長減緩以及ETC使用狀況監(jiān)管力度不足等。針對ETC系統(tǒng)運營管理中遇到的各種問題以及ETC建設(shè)的各利益干系人對ETC的期望，研發(fā)一套ETC運營支撐平臺勢在必行。

1　平臺設(shè)計

1.1平臺架構(gòu)

ETC運營支撐平臺是基于傳統(tǒng)收費管理平臺而建立的，在不影響傳統(tǒng)收費管理平臺的前提下，通過標準的系統(tǒng)接口，獲取其各種數(shù)據(jù)信息，并對這些數(shù)據(jù)信息進行歸類、統(tǒng)計、分析，通過對高速公路收費站ETC通道交通流運行特性和分布特性的分析，確定影響公路ETC收費通道車輛延誤的因素，分析其通行能力，為ETC通道的設(shè)計、評價提供一定的參考依據(jù)，并通過一系列處理邏輯進行再整合，為管理提供有力的運營支撐。

1.2平臺數(shù)據(jù)流程

1.2.1系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)流程

系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)按車道——站級——分中心——省中心四級系統(tǒng)逐層上傳，上一層系統(tǒng)基于其下級系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)開展相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理。在分中心級系統(tǒng)中，先對站級系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，整合出完整的過車記錄信息，以供分中心級和省中心級系統(tǒng)實現(xiàn)相關(guān)功能使用，而車道的參數(shù)數(shù)據(jù)則直接由站級系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)下發(fā)，并且，可根據(jù)具體的運營情況，靈活地對各級功能模塊進行層次調(diào)配。

1.2.2ETC事件處理流程

當站級業(yè)務(wù)人員發(fā)現(xiàn)ETC車道上出現(xiàn)異常事件（如報警、攔截）時，可通過電話通訊的方式向分中心級反饋問題，請求分中心對其無法解決的問題進行技術(shù)支援。分中心級技術(shù)人員了解問題的具體情況后，結(jié)合車道日志，確認異常事件的原因。當分中心級發(fā)現(xiàn)ETC系統(tǒng)出現(xiàn)重大問題，可向省中心級報警，由省中心級進行相應(yīng)的處理。

2　平臺功能

ETC運營支撐平臺功能包括：

2.1地圖監(jiān)控

可實現(xiàn)基于地圖的總體監(jiān)控，實時顯示分中心下屬各收費站的ETC車道的總體信息，其中包括：車道故障信息、車道成功率、車道交易時間、平均過車速度等。并可在地圖上實現(xiàn)逐級鉆取，對于省中心、分中心均可直觀快捷的發(fā)現(xiàn)問題站點或車道，并進一步查看相關(guān)細節(jié)。

2.2車道監(jiān)視

可實現(xiàn)對其下收費站和車道實時情況的監(jiān)視，包括：車流量、車道成功率、報警率、關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)情況、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等。管理人員可通過監(jiān)視功能，迅速掌握車道前端和收費站級的運營管理實況。

2.3車道主題分析

從用戶所關(guān)注的多個指標、多個維度對車道進行綜合分析。分析指標包括車道規(guī)模、過車速度、車道成功率、車道服務(wù)時間、車道運行狀態(tài)等多個方面。

2.4標簽主題分析

從用戶所關(guān)注的多個指標、多個維度對標簽進行綜合分析。分析指標包括標簽交易成功率，標簽交易時間等。分析內(nèi)容包括省內(nèi)標簽成功率及其趨勢、各品牌標簽的高成功率和低成功率的排名情況，省外標簽成功率排名情況等多個方面。

2.5車流量通行費分析

從多個用戶所關(guān)注的維度對車流量、通行費收取情況進行綜合分析。分析指標包括車流量趨勢、車流量排名、車流量結(jié)構(gòu)、通行費趨勢、通行費排名、通行費結(jié)構(gòu)等多個方面。

2.6車道數(shù)據(jù)查詢

可對車道相關(guān)數(shù)據(jù)進行明細查詢，查詢內(nèi)容包括交易成功率、過車速度、交易耗時、服務(wù)時間、車道參數(shù)、車道故障、過車記錄、車道報警、車牌識別成功率等。

2.7標簽數(shù)據(jù)查詢

可對標簽相關(guān)數(shù)據(jù)進行明細查詢，查詢的內(nèi)容包括標簽品牌成功率、標簽使用查詢等。

2.8統(tǒng)計報表

可實現(xiàn)車道故障統(tǒng)計、車道狀態(tài)統(tǒng)計、標簽分省統(tǒng)計、車道綜合統(tǒng)計、站級流量金額統(tǒng)計等功能。

2.9消息推送

ETC運營支撐平臺提供消息發(fā)布功能，將統(tǒng)計報表、預(yù)警信息、故障信息、關(guān)鍵報警信息、關(guān)鍵指標信息通過多種渠道發(fā)布，包括網(wǎng)站、微信、手機APP等方式。

3　結(jié)語

ETC運營支撐平臺可為各聯(lián)網(wǎng)單位實現(xiàn)數(shù)據(jù)對等實時共享，如交易數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)、等相關(guān)聯(lián)的收費數(shù)據(jù)；對基礎(chǔ)參數(shù)與運營參數(shù)進行遠程監(jiān)控，如IC卡黑名單、儲值卡黑名單、記賬卡黑名單、動態(tài)超時表、身份卡黑名單表、工班表、費率表、車道編碼表等；實現(xiàn)對全省標識卡口、收費車道關(guān)鍵設(shè)備運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控和管理；對“贛通卡”、電子標簽進行提供運行數(shù)據(jù)支持；為各運管單位和路段業(yè)主提供統(tǒng)一的查詢界面，支持對各種報表的檢索、導出和打印功能，從而達到物聯(lián)化、智能化、模塊化、標準化的目的。

參考文獻

[1]程俊龍.ETC通道通行能力與服務(wù)水平確定方法研究[J].公路交通科技,2014,31(6):133-137.

[2]林曉輝. 軍警ETC車道布局對收費站服務(wù)水平的影響研究[J].交通信息與安全,2015,33(1):66-70.

[3]吳煒,丁月華,文貴華.ETC車道控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機工程,2001,27(5):162-163,183.

[4]廉飛宇,范伊紅,張元.ETC電子不停車收費的技術(shù)研究[J].計算機工程與應(yīng)用,2007,43(5):204-207,2010.

[5]劉偉銘,李蓉. ETC系統(tǒng)繳費方式隨機選擇模型[J].中國公路學報,2006,19(5):77-82.

陳東（1991—），男，浙江金華人，碩士研究生。

作者簡介：

基金項目：國家自然科學基金項目（61074147，60374062）；廣東省自然科學基金項目（S2011010005059）；廣東省教育部產(chǎn)學研結(jié)合項目（2011B090400460）；廣東省自然科學基金團隊項目（8351009001000002）。